Betain (BEET-uh-een, bē'tə-ēn', -ĭn) u hemiji je bilo koje neutralno hemijsko jedinjenje s pozitivno nabijenom kationskom funkcionalnom grupom kao što je kvaternarni amonijum ili fosfonijum kation (uglavnom: joni oniijuma) koji ne nosi atoma vodika i sa negativno nabijenom funkcionalnom grupom kao što je karboksilatna grupa koja možda nije susjedna kationskom mjestu. Stoga betain može biti posebna vrsta cwitteriona. Istorijski gledano, termin je bio rezervisan samo za trimetilglicin. Koristi se i kao lijek. U biološkim sistemima, mnogi prirodni betaini služe kao organski osmoliti, tvari koje sintetiziraju ili preuzimaju ćelije iz okoline za zaštitu od osmotskog stresa, suše, visokog saliniteta ili visoke temperature. Intracelularna akumulacija betaina, koja ne remeti funkciju enzima, strukturu proteina i integritet membrane, omogućava zadržavanje vode u ćelijama, štiteći tako od efekata dehidracije. Takođe je donator metila od sve priznatijeg značaja u biologiji. Betain je alkaloid jake higroskopnosti, pa se u procesu proizvodnje često tretira sredstvom protiv zgrušavanja. Njegova molekularna struktura i efekat primene se ne razlikuju značajno od prirodnog betaina, a pripada prirodnoj supstanci ekvivalentnoj hemijskoj sintezi. Betain je veoma efikasan donator metila koji može da zameni metionin i holin. Zamjena metionina za poboljšanje proizvodnih performansi i smanjenje troškova hrane.
